定数長乱数を用いた秘密計算の理論構築

定长随机数安全计算的理论构建

基本信息

批准号：
22KJ1362
负责人：
安部芳紀
金额：
$ 1.09万
依托单位：
The University of Electro-Communications
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ1362/
关键词：
秘密計算乱数長

项目摘要

本研究の目的は，一般的な計算モデル（プレーンモデル）において乱数を定数長に限定した状態で計算可能な関数クラスや達成可能な安全性を明らかにすることである．そのために，強い物理的仮定に基づく計算モデル（スタックモデル）における乱数を使用しない秘密計算プロトコルを，定数長の乱数を追加しつつ，プレーンモデルにおける秘密計算プロトコルに変換することを目指している．そこで，本年度は，物理的仮定と乱数との関係を解明し，どのように乱数を追加すれば変換が可能になるかを明らかにすることを目的として，乱数を使用しない代わりに物理的仮定に基づく秘密計算プロトコルである，カードを用いるプロトコル（カードベース暗号）とスタックモデルにおけるプロトコル（private PEZプロトコル）の効率化に関して研究を行った．カードベース暗号に関して，効率の指標であるカード操作回数や通信回数が入力数に関して線形なプロトコルの中で，カード枚数がn枚未満で実行可能な初めてのn入力多数決プロトコルを提案した．この成果は査読付き国際論文誌IEICE Transactions on Fundamentalsに採録されている．また，秘匿和集合プロトコルをカードベース暗号で初めて提案した．この成果は国内会議コンピュータセキュリティシンポジウム2022（CSS2022）で発表し，CSS2022優秀論文賞を受賞した．さらに，秘匿置換と呼ばれる操作を用いるカードベース暗号で，トランプを用いて実行可能でカード枚数が効率的なプロトコルを提案した．この成果は国内会議2023年暗号と情報セキュリティシンポジウム（SCIS2023）で発表した．また，private PEZプロトコルに関して，m値n入力関数を計算するプロトコルの効率の漸近評価を行い，国内会議2023年暗号と情報セキュリティシンポジウム（SCIS2023）で発表した．

本研究的目的是阐明在通用计算模型（普通模型）中将随机数限制为恒定长度可以计算的函数类别以及可以实现的安全性。为此，我们的目标是将基于强物理假设（堆栈模型）的计算模型中不使用随机数的安全计算协议转换为普通模型中的安全计算协议，同时添加恒定长度的随机数。因此，今年，为了阐明物理假设和随机数之间的关系以及如何添加随机数来实现转换，我们将使用物理假设而不是不使用随机数来进行提高卡片效率的研究。基于安全计算协议的协议（基于卡的密码学）和堆栈模型协议（私有PEZ协议）。关于基于卡的密码学，我们提出了第一个在卡数量小于n时可以执行的n输入多数投票协议，其中卡操作次数和通信次数是效率指标，与输入数量呈线性关系。该成果已发表在同行评审的国际期刊 IEICE Transactions on Fundamentals 上。我们还首次在基于卡的密码学中提出了安全联合协议。该成果在国内会议Computer Security Symposium 2022（CSS2022）上发表，并获得CSS2022优秀论文奖。此外，我们提出了一种基于卡的加密协议，该协议使用一种称为秘密替换的操作，该操作可以使用扑克牌执行，并且在卡的数量方面是高效的。该成果在国内会议2023密码学与信息安全研讨会（SCIS2023）上公布。此外，对于私有PEZ协议，我们对计算m值n输入函数的协议的效率进行了渐近评估，并在2023年全国密码学与信息安全研讨会（SCIS2023）上进行了展示。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

m値n入力関数を計算するprivate PEZプロトコルの初期文字列長の漸近評価

私有 PEZ 协议计算 m 值 n 输入函数的初始字符串长度的渐近评估

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
ABE Yoshiki;NAKAI Takeshi;WATANABE Yohei;IWAMOTO Mitsugu;OHTA Kazuo;安部芳紀，岩本貢，太田和夫
通讯作者：
安部芳紀，岩本貢，太田和夫

カードを用いた秘匿和集合プロトコル

使用卡的安全联合协议

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
土井アナスタシヤ;小野知樹;安部芳紀;渡邉洋平;岩本貢
通讯作者：
岩本貢

Physical and Visual Cryptography to Accelerate Social Implementation of Advanced Cryptographic Technologies

物理和视觉密码学加速先进密码技术的社会实施

DOI：
10.14923/transfunj.2022jai0002
发表时间：
2023
期刊：
電子電子情報通信学会論文誌A 基礎・境界
影响因子：
0
作者：
花岡悟一郎;岩本貢;渡邉洋平;水木敬明;安部芳紀;品川和雅;新井美音;矢内直人
通讯作者：
矢内直人

A Computationally Efficient Card-Based Majority Voting Protocol with Fewer Cards in the Private Model

私有模型中卡数较少的计算高效的基于卡的多数投票协议

DOI：
10.1587/transfun.2022cip0021
发表时间：
2023
期刊：
IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences
影响因子：
0
作者：
ABE Yoshiki;NAKAI Takeshi;WATANABE Yohei;IWAMOTO Mitsugu;OHTA Kazuo
通讯作者：
OHTA Kazuo

秘匿置換を用いたトランプベース秘密計算プロトコルの提案

使用秘密排列的基于特朗普的安全计算协议的提案

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
ABE Yoshiki;NAKAI Takeshi;WATANABE Yohei;IWAMOTO Mitsugu;OHTA Kazuo;安部芳紀，岩本貢，太田和夫;岩成慶太，小野知樹，安部芳紀，中井雄士，渡邉洋平，岩本貢
通讯作者：
岩成慶太，小野知樹，安部芳紀，中井雄士，渡邉洋平，岩本貢